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轉差頻率控制的異步電動機矢量控制系統(tǒng)仿真--課程設計(已修改)

2025-06-23 09:19 本頁面
 

【正文】 Ⅰ 目 錄 轉差頻率控制的異步電動機矢量控制系統(tǒng)仿真 ............................ 1 引言 ................................................................ 1 1 轉差頻率矢量控制概述 .............................................. 1 2 轉差頻率控制的基本原理 ............................................ 3 控制原理敘述 .................................................. 3 轉差頻率控 制系統(tǒng)組成 .......................................... 6 3 轉差頻率矢量控制系統(tǒng)構建 .......................................... 7 4 轉差頻率矢量控制調速系統(tǒng)仿真和分析 ................................ 8 仿真模型的建立 ................................................ 8 轉速調節(jié)器模塊 ............................................ 8 函數(shù)運算模塊 .............................................. 9 坐標變換模塊 .............................................. 9 電動機轉差頻率矢量控制系統(tǒng)的仿真模型 ..................... 10 仿真條件 ..................................................... 11 仿真結果 ..................................................... 11 5 結語 ............................................................. 14 參考文獻 ........................................................... 15 武漢理工大學《運動控制》課程設計說明書 1 轉差頻率控制的異步電動機矢量控制系統(tǒng)仿真 引言 電動機調速是電動機應用系統(tǒng)的關鍵環(huán)節(jié)。在19世紀,高性能的可調速傳動控制大多采用直流電動機。但直流電動機在結構上存在難以克服的缺點,即存在電刷和機械換向器,使得直流電動機事故率高,維修工作量大,容量受到換向條件的制約,而交流電動機結構簡單,造價小,堅固耐用,事故率低,容易維護,因此20世紀80年代以后,交流調速技術開始迅速發(fā)展,并陸續(xù)出現(xiàn)了一些先進可靠的交流調速技術,首先是變壓變頻調速系統(tǒng)(VVVF),后來出現(xiàn)了轉差頻率 矢量控制,無速度傳感中矢量控制和直接轉矩控制(DTC)等。其中,轉差頻率矢量控制系統(tǒng)結構簡單且易于實現(xiàn),控制精度高,具在良好的控制性能,因此,早期的矢量控制通用變頻器上采用基于轉差頻率控制的矢量控制方式?;诖耍疚脑冢?atlab/Simulink 環(huán)境下對轉差頻率矢量控制系統(tǒng)進行了仿真研究。 1轉差頻率矢量控制概述 由于異步電機的動態(tài)數(shù)學模型是一個高階、非線性、強耦合的多變量系統(tǒng)。上世紀 70年代西門子工程師 交流電機轉矩控制問題。矢量控制實現(xiàn)的基本原理是通 過測量和控制異步電動機定子電流矢量,根據(jù)磁場定向原理分別對異步電動機的勵磁電流和轉矩電流進行控制,從而達到控制異步電動機轉矩的目的。具體是將異步電動機的定子電流矢量分解為產(chǎn)生磁場的電流分量 (勵磁電流 ) 和產(chǎn)生轉矩的電流分量 (轉矩電流 ) 分別加以控制,并同時控制兩分量間的幅值和相位,即控制定子電流矢量,所以稱這種控制方式稱為矢量控制方式。簡單的說,矢量控制就是將磁鏈與轉矩解耦,武漢理工大學《運動控制》課程設計說明書 2 有利于分別設計兩者的調節(jié)器,以實現(xiàn)對交流電機的高性能調速。矢量控制方式又有基于轉差頻率控制的矢量控制方式、無速度傳感器矢量控制方式 和有速度傳感器的矢量控制方式等。這樣就可以將一臺三相異步電機等效為直流電機來控制,因而獲得與直流調速系統(tǒng)同樣的靜、動態(tài)性能。矢量控制算法已被廣泛地應用在 Siemens, ABB, GE, Fuji 等國際化大公司變頻器上。 采用矢量控制方式的通用變頻器不僅可在調速范圍上與直流電動機相匹配,而且可以控制異步電動機產(chǎn)生的轉矩。由于矢量控制方式所依據(jù)的是準確的被控異步電動機的參數(shù),有的通用變頻器在使用時需要準確地輸入異步電動機的參數(shù),有的通用變頻器需要使用速度傳感器和編碼器。鑒于電機參數(shù)有可能發(fā)生變化,會影響變頻器對 電機的控制性能,目前新型矢量控制通用變頻器中已經(jīng)具備異步電動機參數(shù)自動檢測、自動辨識、自適應功能,帶有這種功能的通用變頻器在驅動異步電動機進行正常運轉之前可以自動地對異步電動機的參數(shù)進行
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